(57)【要約】【課題】共振振動する偏向器により光源から射出される光ビームを偏向させるとともに該偏向光ビームを潜像担持体に走査させて該潜像担持体上に潜像を形成する露光手段を複数個有する画像形成装置において、いずれの露光手段においても振動ミラーの振幅を確実に確保して良好な品質で画像を形成する。【解決手段】各トナー色について周波数制御部１０２３により共振周波数調整部６５３を制御することにより偏向器６５の共振周波数を調整可能となっている。そして、各偏向器６５の共振周波数が駆動周波数とほぼ一致するように共振周波数の調整が行われるので、いずれの偏向器６５においても、偏向器６５は所定の駆動周波数で、しかも最大振幅で共振振動する。【選択図】図４
2010033079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の潜像担持体と、
前記複数の潜像担持体の各々に対応して設けられ、共振振動する振動ミラーにより光源から射出される光ビームを偏向させるとともに該偏向光ビームを該潜像担持体に走査させて該潜像担持体上に潜像を形成する、複数の露光手段と、
所定の駆動周波数を有する駆動信号を前記複数の振動ミラーに与えて駆動する駆動手段と、
前記複数の振動ミラーの各々の共振周波数を調整する調整手段と、
各振動ミラーの共振周波数が前記駆動周波数とほぼ一致するように前記調整手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の潜像担持体の各々に対応して設けられ、互いに異なる色のトナーを用いて潜像を現像してトナー像を形成する、複数の現像器をさらに備え、前記複数の現像器を用いて前記複数色のトナー像を形成するとともに該複数のトナー像を転写媒体上に重ね合わせてカラー画像を形成するカラー印字と、前記複数色のうち特定色の現像器を用いてトナー像を形成するとともに、該トナー像を転写媒体に転写して単色画像を形成する単色印字とを、選択的に実行する請求項１記載の画像形成装置であって、
前記駆動手段は前記駆動信号の周波数を変更可能に構成されており、しかも、
前記制御手段は、カラー印字を実行する際には各振動ミラーの共振周波数が前記駆動周波数とほぼ一致するように前記調整手段を制御する一方、単色印字を実行する際には前記駆動信号の周波数が前記特定色に対応する振動ミラーの共振周波数とほぼ一致するように前記駆動手段を制御する画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、単色印字を実行するために前記駆動信号の周波数を変更した場合には、その変更に応じて装置各部の動作速度を変更する請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の潜像担持体の各々に対応して設けられ、互いに異なる色のトナーを用いて潜像を現像してトナー像を形成する、複数の現像器をさらに備え、前記複数の現像器を用いて前記複数色のトナー像を形成するとともに該複数のトナー像を転写媒体上に重ね合わせてカラー画像を形成するカラー印字と、前記複数色のうち特定色の現像器を用いてトナー像を形成するとともに、該トナー像を転写媒体に転写して単色画像を形成する単色印字とを、選択的に実行する請求項１記載の画像形成装置であって、
前記制御手段は、カラー印字を実行する際には、該カラー印字に先立って各振動ミラーの共振周波数を前記駆動周波数とほぼ一致させる調整処理を実行する一方、単色印字を実行する際には前記調整処理を行わない画像形成装置。
【請求項５】
複数の潜像担持体の各々に対して、所定の駆動周波数で振動する振動ミラーにより光源から射出される光ビームを偏向させるとともに該偏向光ビームを走査させて該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成工程と、
前記複数の潜像を互いに異なる色のトナーで現像して複数色のトナー像を形成する現像工程と、
前記複数色のトナー像を転写媒体上に重ね合わせてカラー画像を形成する転写工程と、
前記潜像形成工程に先立って、各振動ミラーの共振周波数がすべて前記駆動周波数とほぼ一致するように前記複数の振動ミラーの各々の共振周波数を調整する調整工程と
を備えたことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、いわゆるタンデム方式の画像形成装置および方法に関するものであり、特に共振振動する振動ミラーを偏向器として用いて光走査させる露光ユニットを各潜像担持体に対応して装備した装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置としては、互いに異なる４色、例えばイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色成分ごとに、感光体、露光ユニットおよび現像ユニットを専用的に設けた、いわゆるタンデム方式の画像形成装置が従来より知られている。このタンデム装置では、各色成分の画像を次のようにして感光体上に形成している。すなわち、各色成分ごとに、該色成分の画像を示す画像データに基づき露光ユニットの光源を制御するとともに、その光源からの光ビームを露光ユニットの偏向器により走査させて該色成分の画像データに対応する潜像を感光体上に形成する。そして、それらの潜像を互いに異なる色のトナーで現像して複数色のトナー像を形成するとともに、それら複数色のトナー像を転写媒体上に重ね合わせてカラー画像を形成する。
【０００３】
ところで、偏向器の小型化および高速化を図るべく、共振型の振動ミラーを偏向器として用いることが従来より提案されている（例えば特許文献１参照）。すなわち、この装置では、振動ミラーに与える駆動信号の周波数と振動ミラーの固有共振振動数とを一致させることによって、振動ミラーを共振振動させて比較的大きな振幅を得ている。そして、共振振動している振動ミラーに光源からの光ビームを照射して光ビームを走査させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−３０２３１７号公報（第２頁、第２〜４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、共振型の振動ミラーをタンデム装置の偏向器として採用する場合には、次のような問題が発生することがあった。すなわち、タンデム装置では４つの露光ユニットを設ける必要があるが、使用環境等の外的要因や振動ミラーの個体差などに起因して、露光ユニットの一部あるいは全部において、共振周波数と駆動周波数との不一致が生じて振動ミラーの揺動振幅値が減少してしまうことがあった。その結果、各露光ユニットにおいて所望の潜像を形成することができず、画像品質が劣化してしまうことがあった。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、共振振動する振動ミラーにより光源から射出される光ビームを偏向させるとともに該偏向光ビームを潜像担持体に走査させて該潜像担持体上に潜像を形成する露光手段を複数個有する画像形成装置において、いずれの露光手段においても振動ミラーの振幅を確実に確保して良好な品質で画像を形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、複数の潜像担持体と、複数の潜像担持体の各々に対応して設けられ、共振振動する振動ミラーにより光源から射出される光ビームを偏向させるとともに該偏向光ビームを該潜像担持体に走査させて該潜像担持体上に潜像を形成する、複数の露光手段と、所定の駆動周波数を有する駆動信号を複数の振動ミラーに与えて駆動する駆動手段と、複数の振動ミラーの各々の共振周波数を調整する調整手段と、各振動ミラーの共振周波数が駆動周波数とほぼ一致するように調整手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
また、この発明にかかる画像形成方法は、上記目的を達成するため、複数の潜像担持体の各々に対して、所定の駆動周波数で振動する振動ミラーにより光源から射出される光ビームを偏向させるとともに該偏向光ビームを走査させて該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成工程と、複数の潜像を互いに異なる色のトナーで現像して複数色のトナー像を形成する現像工程と、複数色のトナー像を転写媒体上に重ね合わせてカラー画像を形成する転写工程と、潜像形成工程に先立って、各振動ミラーの共振周波数がすべて駆動周波数とほぼ一致するように複数の振動ミラーの各々の共振周波数を調整する調整工程とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
このように構成された発明では、複数の露光手段の各々に共振型の振動ミラーが偏向器として設けられており、所定の駆動周波数で駆動される。また、この発明では、各振動ミラーの共振周波数を調整可能となっている。そして、振動ミラーの共振周波数が駆動周波数と相違する場合には、該振動ミラーの共振周波数が駆動周波数とほぼ一致するように共振周波数の調整が行われる。したがって、いずれの振動ミラーにおいても、振動ミラーは所定の駆動周波数で共振振動するとともに十分な振幅値が得られる。その結果、良好な品質で画像を形成することができる。
【００１０】
また、複数の潜像担持体の各々に対応して、互いに異なる色のトナーを用いて潜像を現像してトナー像を形成する、複数の現像器を設けた画像形成装置では、カラー印字と単色印字とを選択的に実行することができる。すなわち、カラー印字では、上記複数の現像器を用いて複数色のトナー像を形成するとともに該複数のトナー像を転写媒体上に重ね合わせることでカラー画像を形成することができる。一方、単色印字では、複数色のうち特定色の現像器を用いてトナー像を形成するとともに、該トナー像を転写媒体に転写して単色画像を形成することができる。このような装置では、カラー印字を実行する際には各振動ミラーの共振周波数が駆動周波数とほぼ一致するように調整手段を制御することによって、カラー画像を良好に形成することができる。これに対し、単色印字では、各トナー色での振動ミラーの振幅状態を相互にマッチングさせることは不要である。そこで、単色印字を実行する際には駆動信号の周波数が特定色に対応する振動ミラーの共振周波数とほぼ一致するように駆動手段を制御するようにしてもよい。このように共振周波数を調整するよりも駆動信号の周波数を調整するほうが簡易に行うことができ、応答性にも優れている。なお、駆動信号の周波数を変更した場合には、振動ミラーの駆動周期も変更されるため、駆動周波数の変更に応じて装置各部の動作速度を変更するのが望ましい。このように制御することで安定して、しかも優れた画質で単色画像を形成することができる。
【００１１】
また、カラー印字を良好に行うためには、各トナー色での振動ミラーの振幅状態を相互にマッチングさせる必要があるが、単色印字ではそのようなマッチングが不要となる。そこで、単色印字を実行する際には調整処理を行わないように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】図１の画像形成装置の露光ユニットの構成を示す主走査断面図。
【図４】図１の画像形成装置の露光ユニットおよび露光制御部の構成を示す図。
【図５】図１の画像形成装置で実行される起動処理を示すフローチャート。
【図６】カラー印字前に行われる偏向器の調整処理を示すフローチャート。
【図７】図６の調整処理を模式的に示す図。
【図８】本発明にかかる画像形成装置の他の実施形態を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、いわゆるタンデム方式のカラープリンタであり、潜像担持体としてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを装置本体５内に並設している。そして、各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。すなわち、この画像形成装置では、ユーザからの画像形成要求に応じてホストコンピュータなどの外部装置から印字指令がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１のＣＰＵ１１１からの印字指令に応じてエンジンコントローラ１０がエンジン部ＥＧの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートＳに印字指令に対応する画像を形成する。
【００１４】
このエンジン部ＥＧでは、４つの感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのそれぞれに対応して帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニットおよびクリーニング部が設けられている。なお、これら帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニットおよびクリーニング部の構成はいずれの色成分についても同一であるため、ここではイエローに関する構成について説明し、その他の色成分については相当符号を付して説明を省略する。
【００１５】
感光体２Ｙは図１の矢印方向に回転自在に設けられている。そして、この感光体２Ｙの周りにその回転方向に沿って、帯電ユニット３Ｙ、現像ユニット４Ｙおよびクリーニング部（図示省略）がそれぞれ配置されている。帯電ユニット３Ｙは例えばスコロトロン帯電器で構成されており、帯電制御部１０３からの帯電バイアス印加によって感光体２Ｙの外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。そして、この帯電ユニット３Ｙによって帯電された感光体２Ｙの外周面に向けて露光ユニット６Ｙから走査光ビームＬyが照射される。これによって印字指令に含まれるイエロー画像データに対応する静電潜像が感光体２Ｙ上に形成される。この露光ユニット６Ｙは露光制御部１０２Ｙ（図４）からの制御指令に応じて動作する。なお、露光ユニット６および露光制御部１０２の構成および動作については後で詳述する。
【００１６】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット４Ｙによってトナー現像される。この現像ユニット４Ｙはイエロートナーを内蔵している。そして、現像器制御部１０４から現像バイアスが現像ローラ４１Ｙに印加されると、現像ローラ４１Ｙ上に担持されたトナーが感光体２Ｙの表面各部にその表面電位に応じて部分的に付着する。その結果、感光体２Ｙ上の静電潜像がイエローのトナー像として顕像化される。なお、現像ローラ４１Ｙに与える現像バイアスとしては、直流電圧、もしくは直流電圧に交流電圧を重畳したもの等を用いることができるが、特に感光体２Ｙと現像ローラ４１Ｙとを離間配置し、両者の間でトナーを飛翔させることでトナー現像を行う非接触現像方式の画像形成装置では、効率よくトナーを飛翔させるために直流電圧に対して正弦波、三角波、矩形波等の交流電圧を重畳した電圧波形とすることが好ましい。
【００１７】
現像ユニット４Ｙで現像されたイエロートナー像は、一次転写領域ＴＲy1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。また、イエロー以外の色成分についても、イエローと全く同様に構成されており、感光体２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上にマゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像がそれぞれ形成されるとともに、一次転写領域ＴＲm1、ＴＲc1、ＴＲk1でそれぞれ中間転写ベルト７１上に一次転写される。
【００１８】
この転写ユニット７は、２つのローラ７２、７３に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７２を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｒ2に回転させるベルト駆動部（図示省略）とを備えている。また、中間転写ベルト７１を挟んでローラ７３と対向する位置には、該ベルト７１表面に対して不図示の電磁クラッチにより当接・離間移動可能に構成された二次転写ローラ７４が設けられている。そして、カラー画像をシートＳに転写する場合には、一次転写タイミングを制御することで各トナー像を重ね合わせてカラー画像を中間転写ベルト７１上に形成するとともに、カセット８から取り出されて中間転写ベルト７１と二次転写ローラ７４との間の二次転写領域ＴＲ2に搬送されてくるシートＳ上にカラー画像を二次転写する。一方、モノクロ画像をシートＳに転写する場合には、ブラックトナー像のみを感光体２Ｋに形成するとともに、二次転写領域ＴＲ2に搬送されてくるシートＳ上にモノクロ画像を二次転写する。また、こうして画像の２次転写を受けたシートＳは定着ユニット９を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部に向けて搬送される。
【００１９】
なお、中間転写ベルト７１へトナー像を一次転写した後の各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、不図示の除電手段によりその表面電位がリセットされ、さらに、その表面に残留したトナーがクリーニング部により除去された後、帯電ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにより次の帯電を受ける。
【００２０】
また、ローラ７２の近傍には、転写ベルトクリーナ７５、濃度センサ７６（図２）および垂直同期センサ７７（図２）が配置されている。これらのうち、クリーナ７５は図示を省略する電磁クラッチによってローラ７２に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ７２側に移動した状態でクリーナ７５のブレードがローラ７２に掛け渡された中間転写ベルト７１の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト７１の外周面に残留付着しているトナーを除去する。また、濃度センサ７６は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるパッチ画像の光学濃度を測定する。さらに、垂直同期センサ７７は、中間転写ベルト７１の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベルト７１の副走査方向への回転駆動に関連して出力される同期信号、つまり垂直同期信号Ｖsyncを得るための垂直同期センサとして機能する。そして、この装置では、各部の動作タイミングを揃えるとともに各色のトナー像を正確に重ね合わせるために、装置各部の動作はこの垂直同期信号Ｖsyncに基づいて制御される。
【００２１】
なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像データを記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリであり、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。
【００２２】
図３は図１の画像形成装置に装備された露光ユニットの構成を示す主走査断面図、図４は図１の画像形成装置の露光ユニットおよび露光制御部の構成を示す図である。以下、これらの図面を参照しつつ、露光ユニット６および露光制御部１０２の構成および動作について詳述する。なお、露光ユニット６および露光制御部１０２の構成はいずれの色成分についても同一であるため、ここではイエローに関する構成について説明し、その他の色成分については相当符号を付して説明を省略する。
【００２３】
この露光ユニット６Ｙ（６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ）は露光筐体６１を有している。そして、露光筐体６１に単一のレーザー光源６２Ｙが固着されており、レーザー光源６２Ｙから光ビームを射出可能となっている。このレーザー光源６２Ｙは、図４に示すように、露光制御部１０２Ｙの光源駆動部１０２１と電気的に接続されている。このため、画像信号に応じて光源駆動部１０２１がレーザー光源６２ＹをＯＮ／ＯＦＦ制御してレーザー光源６２Ｙから画像データに対応して変調された光ビームが射出される。
【００２４】
また、この露光筐体６１の内部には、レーザー光源６２Ｙからの光ビームを感光体２Ｙの表面（図示省略）に走査露光するために、コリメータレンズ６３１、シリンドリカルレンズ６３２、偏向器６５Ｙ、走査レンズ６６が設けられている。すなわち、レーザー光源６２Ｙからの光ビームは、コリメータレンズ６３１により適当な大きさのコリメート光にビーム整形された後、副走査方向Ｙにのみパワーを有するシリンドリカルレンズ６３２に入射される。そして、シリンドリカルレンズ６３２を調整することでコリメート光は副走査方向Ｙにおいて偏向器６５Ｙの偏向ミラー面６５１付近で結像される。このように、この実施形態では、コリメータレンズ６３１およびシリンドリカルレンズ６３２がレーザー光源６２Ｙからの光ビームを整形するビーム整形系６３として機能している。
【００２５】
この偏向器６５Ｙは半導体製造技術を応用して微小機械を半導体基板上に一体形成するマイクロマシニング技術を用いて形成されるものであり、共振振動する振動ミラーで構成されている。すなわち、偏向器６５Ｙでは、共振振動する偏向ミラー面６５１により光ビームを主走査方向Ｘに偏向可能となっている。より具体的には、偏向ミラー面６５１は主走査方向Ｘとほぼ直交する揺動軸（ねじりバネ）周りに揺動自在に軸支されるとともに、作動部６５２から与えられる外力に応じて揺動軸周りに揺動する。この作動部６５２は露光制御部１０２Ｙのミラー駆動部１０２２からのミラー駆動信号に基づき偏向ミラー面６５１に対して静電気的、電磁気的あるいは機械的な外力を作用させて偏向ミラー面６５１をミラー駆動信号の周波数で揺動させる。なお、作動部６５２による駆動方式は静電吸着、電磁気力あるいは機械力などのいずれの方式を採用してもよく、それらの駆動方式は周知であるため、ここでは説明を省略する。
【００２６】
このようにして駆動される偏向器６５Ｙには、例えば特開平９−１９７３３４号公報に記載されたような共振周波数調整部６５３が設けられており、偏向器６５の共振周波数を変化させることが可能となっている。すなわち、この共振周波数調整部６５３では偏向器６５のねじりバネ（図示省略）に電気抵抗素子が形成されるとともに、該電気抵抗素子が露光制御部１０２Ｙの周波数制御部１０２３と電気的に接続されている。そして、周波数制御部１０２３による電気抵抗素子への通電制御によりねじりバネの温度が変化する。これによって、ねじりバネのバネ定数が変化し、偏向器６５の共振周波数を変更させることができる。そこで、この実施形態では、後述するように共振周波数がミラー駆動信号の周波数（駆動周波数）と不一致である場合には、共振周波数調整部６５３により偏向器６５の共振周波数を変動させて駆動周波数とほぼ一致させている。なお、偏向器６５の共振周波数を変化させる具体的な構成はこれに限定されるものではなく、従来より周知の構成を採用することができる。
【００２７】
また、ミラー駆動部１０２２はミラー駆動信号の周波数や電圧などの駆動条件を変更設定することができるように構成されている。したがって、必要に応じてミラー駆動信号の周波数を変更設定することが可能となっている。また、ミラー駆動信号の電圧を変更させることで振幅値を調整することも可能となっている。
【００２８】
そして、偏向器６５Ｙの偏向ミラー面６５１で偏向された光ビームは走査レンズ６６に向けて偏向される。この実施形態では、走査レンズ６６は、感光体２の表面上の有効走査領域の全域においてＦ値が略同一となるように構成されている。したがって、走査レンズ６６に向けて偏向された光ビームは、走査レンズ６６を介して感光体２Ｙの表面の有効走査領域に略同一のスポット径で結像される。これにより、光ビームが主走査方向Ｘと平行に走査して主走査方向Ｘに伸びるライン状の潜像が感光体２の表面上に形成される。
【００２９】
また、この実施形態では、図３に示すように、走査光ビームの走査経路の開始または終端を折り返しミラー６９ａ，６９ｂにより水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂに導いている。これらの折り返しミラー６９ａ，６９ｂおよび水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂは、光ビームが有効走査領域を走査する際に掃引して形成される掃引面の外に配設されている。また、折り返しミラー６９ａ，６９ｂは、光ビームが有効走査領域の略中心を走査する際の光軸に対して略対称に配設されている。したがって、水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂは光軸に対して略対称に配設されているのと同等に考えることができる。
【００３０】
これら水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂによる走査光ビームの検出信号は露光制御部１０２Ｙの計測部１０２４に伝達され、該計測部において有効走査領域を光ビームが走査する走査時間が算出される。そして、この計測部１０２４において算出された走査時間が周波数制御部１０２３に伝達され、周波数制御部１０２３は偏向器６５の共振周波数の調整を行う。また、走査時間はミラー駆動部１０２２に伝達され、ミラー駆動部１０２２はこの伝達された走査時間に応じて偏向ミラー面６５１を駆動するミラー駆動信号の駆動条件を変更設定可能となっている。さらに、この実施形態では、水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂを、光ビームが有効走査領域を主走査方向Ｘに走査する際の同期信号、つまり水平同期信号Ｈsyncを得るための水平同期用読取センサとして機能させている。
【００３１】
ところで、上記のように構成された装置では、偏向器６５（６５Ｙ，６５Ｍ，６５Ｃ，６５Ｋ）が振動停止している状態で印字指令が与えられると、印字開始前に起動処理を実行して光ビームが偏向器６５によって良好に走査されるように調整している。より具体的には、次のような起動処理を実行している。
【００３２】
図５は図１の画像形成装置で実行される起動処理を示すフローチャートである。また、図６はカラー印字前に行われる偏向器の調整処理を示すフローチャートである。さらに、図７は図６の調整処理を模式的に示す図である。この起動処理では、ステップＳ１で印字指令がカラー印字かモノクロ印字かを判定し、カラー印字の場合には、ステップＳ２に進んですべてのトナー色について偏向器６５の調整処理を実行する。
【００３３】
この調整処理では、図６に示すように、イエロー色について一連の処理（ステップＳ２１Ｙ〜Ｓ２５Ｙ）が実行される。すなわち、イエロー色の露光ユニット６Ｙにおいて、レーザー光源６２Ｙの点灯に先立って、所定の駆動周波数Ｆdを有するミラー駆動信号をミラー駆動部１０２２から偏向器６５Ｙに与えて偏向器６５Ｙの偏向ミラー面６５１を振動させる（ステップＳ２１Ｙ）。これによって、例えば図７（ａ）に示すように、偏向ミラー面６５１は周波数Ｆdで振動するが、偏向器６５Ｙの共振周波数Ｆryが駆動周波数Ｆdからずれている場合には、偏向ミラー面６５１の振幅値θ(y)は最大振幅から大幅に低下したものとなる。そこで、ステップＳ２２ＹおよびＳ２３Ｙを実行することで共振周波数Ｆryを駆動周波数Ｆdとほぼ一致させて振幅値θ(y)を最大振幅に調整している。すなわち、偏向器６５Ｙの振動を開始した後、所定時間が経過するのを待って、光源駆動部１０２１からの光源駆動信号をレーザー光源６２Ｙに出力してレーザー光源６２Ｙを点灯する（ステップＳ２２Ｙ）。このとき、すでに偏向器６５Ｙは共振振動しているので、感光体２Ｙの表面を光ビームが走査することとなり、感光体２Ｙの一部に光ビームが集中的に照射されるのを防止することができる。また、光ビームの走査と同時に水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂから水平同期信号Ｈsyncが出力される。そして、次のステップＳ２３Ｙでは、センサ出力に基づき周波数制御部１０２３による電気抵抗素子への通電制御により偏向器６５Ｙのねじりバネの温度を変化させて同図（ｂ）に示すように偏向器６５Ｙの共振特性を破線（調整前）から駆動周波数側にシフトさせる。これにより、偏向器６５Ｙの共振周波数Ｆryが駆動周波数Ｆdとほぼ一致して振幅値θ(y)が最大振幅を示すこととなる。
【００３４】
次に、共振周波数Ｆryの調整後に、センサ出力に基づきミラー駆動部１０２２から偏向器６５Ｙに与えるミラー駆動信号の駆動電圧を制御して偏向器６５Ｙの最大振幅値を調整することによって走査光ビームＬyの速度を調整する（ステップＳ２４Ｙ）。これにより走査光ビームＬyを安定して走査させることができる。さらに、走査速度の安定化が完了すると、レーザー光源６２を消灯するとともに、ステップＳ２５ＹでReady信号をＣＰＵ１０１に出力してイエローの露光ユニット６Ｙに関する起動処理を完了させる。
【００３５】
また、イエロー以外のトナー色についても上記と同様の処理が実行される。すなわち、マゼンタ色について一連の処理（ステップＳ２１Ｍ〜Ｓ２５Ｍ）が実行されて偏向器６５Ｍの共振周波数Ｆrmを駆動周波数Ｆdとほぼ一致させるとともに、走査光ビームＬmの速度を調整した後、Ready信号をＣＰＵ１０１に出力してマゼンタの露光ユニット６Ｍに関する起動処理を完了させる。また、シアン色について一連の処理（ステップＳ２１Ｃ〜Ｓ２５Ｃ）が実行されて偏向器６５Ｃの共振周波数Ｆrcを駆動周波数Ｆdとほぼ一致させるとともに、走査光ビームＬcの速度を調整した後、Ready信号をＣＰＵ１０１に出力してマゼンタの露光ユニット６Ｃに関する起動処理を完了させる。さらに、ブラック色について一連の処理（ステップＳ２１Ｋ〜Ｓ２５Ｋ）が実行されて偏向器６５Ｋの共振周波数Ｆrkを駆動周波数Ｆdとほぼ一致させるとともに、走査光ビームＬkの速度を調整した後、Ready信号をＣＰＵ１０１に出力してブラックの露光ユニット６Ｋに関する起動処理を完了させる。こうして、すべてのトナー色について起動処理が完了して全色のReady信号を受けたＣＰＵ１０１はカラー印字指令に応じてカラー印字処理を実行する。
【００３６】
一方、ステップＳ１で印字指令がモノクロ印字であると判定した場合には、ブラックについてのみ一連の処理（ステップＳ２１Ｋ〜Ｓ２５Ｋ）が実行されて偏向器６５Ｋの共振周波数Ｆrkを駆動周波数Ｆdとほぼ一致させるとともに、走査光ビームＬkの速度を調整した後、Ready信号をＣＰＵ１０１に出力してブラックの露光ユニット６Ｋに関する起動処理を完了させる。そして、Ready信号を受けたＣＰＵ１０１はモノクロ印字指令に応じてモノクロ印字処理を実行する。
【００３７】
以上のように、この実施形態によれば、各トナー色について周波数制御部１０２３により共振周波数調整部６５３を制御することにより偏向器６５（６５Ｙ，６５Ｍ，６５Ｃ，６５Ｋ）の共振周波数を調整可能となっている。そして、各偏向器６５の共振周波数Ｆry，Ｆrm，Ｆrc，Ｆrkが駆動周波数Ｆdとほぼ一致するように共振周波数Ｆry，Ｆrm，Ｆrc，Ｆrkの調整が行われるので、いずれの偏向器６５においても、偏向器６５は所定の駆動周波数Ｆdで、しかも最大振幅で共振振動する。その結果、良好な品質で画像を形成することができる。
【００３８】
また、この実施形態では、印字指令がモノクロ印字であるときには、モノクロ印字に必要なブラックについてのみ偏向器６５Ｋの調整を行っているので、起動処理を効率的に行うことができる。また、電源投入時に起動処理を行うことがあるが、その場合には、カラー印字の場合と同様に、ステップＳ２の調整処理を行うことができる。
【００３９】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、印字指令がモノクロ印字であるときには図８に示すように駆動周波数Ｆdを変化させて偏向器６５Ｋの共振周波数Ｆrkと一致させるように駆動周波数の調整を行うようにしてもよい。というのも、モノクロ印字では中間転写ベルト７１上でのトナー像の重ね合わせが不要であり、各色での偏向器６５の振幅状態を相互にマッチングさせる必要がないためである。また、駆動周波数Ｆdが多少変動したとしても、モノクロ画像への影響は軽微であり、事実上問題とならない。しかも、温度制御により共振周波数Ｆrkを調整するよりもミラー駆動信号の周波数Ｆdを調整するほうがより簡易に行うことができ、応答性にも優れている。ただし、ミラー駆動信号の周波数Ｆdを変更した場合には、偏向器６５の駆動周期も変更されるため、駆動周波数Ｆdの変更に応じて装置各部の動作速度を変更するのが望ましい。このように制御することで安定して、しかも優れた画質でモノクロ画像を形成することができる。
【００４０】
また、上記実施形態では、印字指令がモノクロ印字であるときでも偏向器６５Ｋの調整を行っているが、カラー印字に比べて偏向器６５の振幅値の変動の影響を受けにくいため、モノクロ印字を実行する際には調整処理を行わないように構成してもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂからの水平同期信号Ｈsyncに基づき偏向器６５（６５Ｙ，６５Ｍ，６５Ｃ，６５Ｋ）の共振周波数Ｆry，Ｆrm，Ｆrc，Ｆrkの調整を行っているが、共振周波数の調整のために用いることができる情報としては、水平同期信号Ｈsyncに限定されるものではなく、共振周波数に関連する情報であれば任意である。例えば特開平７−２１８８５７号公報に記載されたような変位検出センサを偏向器６５に設け、偏向ミラー面６５１の変位量を検出するとともに、該検出値に基づき偏向器６５の共振周波数Ｆry，Ｆrm，Ｆrc，Ｆrkの調整を行うようにしてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、温度変化に基づくバネ定数の変化を利用した共振周波数調整部６５３を採用しているが、共振周波数調整部６５３の構成はこれに限定されるものではなく、従来より周知の方法により共振周波数を調整することができる。
【００４３】
また、上記実施形態では、ブラックを本発明の「特定色」としているが、他のトナー色を「特定色」としてもよいことは言うまでもない。
【００４４】
さらに、上記実施形態では、振動ミラーとしてマイクロマシニング技術を用いて形成された偏向器６５を採用しているが、共振振動する振動ミラーを用いて光ビームを偏向して潜像担持体上に光ビームを走査させる画像形成装置全般に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ…感光体（潜像担持体）、  ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ…現像ユニット（現像器）、  ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ…露光ユニット（露光手段）、  ６２…レーザー光源、  ６５…偏向器（振動ミラー）、  ７１…中間転写ベルト（転写媒体）、  １０２、１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋ…露光制御部、  １０２２…ミラー駆動部（駆動手段）、  ６５３…共振周波数調整部（調整手段）、  Ｆd…駆動周波数、  Ｆry，Ｆrm，Ｆrc，Ｆrk…共振周波数、  Ｌy，Ｌm，Ｌc，Ｌk…走査光ビーム、
【図１】
2010033079.tif 000003
【図２】
2010033079.tif 000004
【図３】
2010033079.tif 000005
【図４】
2010033079.tif 000006
【図５】
2010033079.tif 000007
【図６】
2010033079.tif 000008
【図７】
2010033079.tif 000009
【図８】
2010033079.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月7日(2009.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の潜像担持体と、
前記複数の潜像担持体の各々に対応して設けられ、共振振動する振動ミラーにより光源から射出される光ビームを偏向させるとともに該偏向光ビームを該潜像担持体に走査させて該潜像担持体上に潜像を形成する、複数の露光手段と、
所定の駆動周波数を有する駆動信号を前記複数の振動ミラーに与えて駆動する駆動手段と、
前記複数の振動ミラーの各々の共振周波数を調整する調整手段と、
各振動ミラーの共振周波数が前記駆動周波数とほぼ一致するように前記調整手段を制御する制御手段と、
前記複数の潜像担持体の各々に対応して設けられ、互いに異なる色のトナーを用いて潜像を現像してトナー像を形成する、複数の現像器と、
を備え、
前記複数の現像器を用いて前記複数色のトナー像を形成するとともに該複数のトナー像を転写媒体上に重ね合わせてカラー画像を形成するカラー印字と、前記複数色のうち特定色の現像器を用いてトナー像を形成するとともに、該トナー像を転写媒体に転写して単色画像を形成する単色印字とを、選択的に実行し、
前記制御手段は、カラー印字を実行する際には、該カラー印字に先立って各振動ミラーの共振周波数を前記駆動周波数とほぼ一致させる調整処理を実行する一方、単色印字を実行する際には前記調整処理を行わないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の潜像担持体の各々に対して、所定の駆動周波数で振動する振動ミラーにより光源から射出される光ビームを偏向させるとともに該偏向光ビームを走査させて該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成工程と、
複数の前記潜像を互いに異なる色のトナーで現像して複数色のトナー像を形成するとともに当該複数色のトナー像を転写媒体上に重ね合わせてカラー画像を形成するカラー印字と、一の前記潜像を前記複数色のうち特定色のトナーで現像してトナー像を形成するとともに当該トナー像を転写媒体上に転写して単色画像を形成する単色印字とを、選択的に実行する現像・転写工程と、
前記潜像形成工程に先立って、カラー印字を実行する際には各振動ミラーの共振周波数を前記駆動周波数とほぼ一致させる調整処理を実行する一方、単色印字を実行する際には前記調整処理を行わない調整工程と、
を備えたことを特徴とする画像形成方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、複数の潜像担持体と、複数の潜像担持体の各々に対応して設けられ、共振振動する振動ミラーにより光源から射出される光ビームを偏向させるとともに該偏向光ビームを該潜像担持体に走査させて該潜像担持体上に潜像を形成する、複数の露光手段と、所定の駆動周波数を有する駆動信号を複数の振動ミラーに与えて駆動する駆動手段と、複数の振動ミラーの各々の共振周波数を調整する調整手段と、各振動ミラーの共振周波数が駆動周波数とほぼ一致するように調整手段を制御する制御手段と、複数の潜像担持体の各々に対応して設けられ、互いに異なる色のトナーを用いて潜像を現像してトナー像を形成する、複数の現像器と、を備え、複数の現像器を用いて複数色のトナー像を形成するとともに該複数のトナー像を転写媒体上に重ね合わせてカラー画像を形成するカラー印字と、複数色のうち特定色の現像器を用いてトナー像を形成するとともに、該トナー像を転写媒体に転写して単色画像を形成する単色印字とを、選択的に実行し、制御手段は、カラー印字を実行する際には、該カラー印字に先立って各振動ミラーの共振周波数を駆動周波数とほぼ一致させる調整処理を実行する一方、単色印字を実行する際には調整処理を行わないことを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、この発明にかかる画像形成方法は、上記目的を達成するため、複数の潜像担持体の各々に対して、所定の駆動周波数で振動する振動ミラーにより光源から射出される光ビームを偏向させるとともに該偏向光ビームを走査させて該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成工程と、複数の潜像を互いに異なる色のトナーで現像して複数色のトナー像を形成するとともに当該複数色のトナー像を転写媒体上に重ね合わせてカラー画像を形成するカラー印字と、一の潜像を複数色のうち特定色のトナーで現像してトナー像を形成するとともに当該トナー像を転写媒体上に転写して単色画像を形成する単色印字とを、選択的に実行する現像・転写工程と、潜像形成工程に先立って、カラー印字を実行する際には各振動ミラーの共振周波数を駆動周波数とほぼ一致させる調整処理を実行する一方、単色印字を実行する際には調整処理を行わない調整工程と、を備えたことを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、この発明は、複数の潜像担持体の各々に対応して、互いに異なる色のトナーを用いて潜像を現像してトナー像を形成するものであり、カラー印字と単色印字とを選択的に実行することができる。すなわち、カラー印字では、複数色のトナー像を形成するとともに該複数のトナー像を転写媒体上に重ね合わせることでカラー画像を形成することができる。一方、単色印字では、複数色のうち特定色のトナー像を形成するとともに、該トナー像を転写媒体に転写して単色画像を形成することができる。このような構成では、カラー印字を実行する際には各振動ミラーの共振周波数が駆動周波数とほぼ一致することによって、カラー画像を良好に形成することができる。これに対し、単色印字では、各トナー色での振動ミラーの振幅状態を相互にマッチングさせることは不要である。そこで、単色印字を実行する際には調整処理を行わないように構成してもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】